JP2000264669A - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents

光ファイバ母材の製造方法

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JP2000264669A
JP2000264669A JP11075595A JP7559599A JP2000264669A JP 2000264669 A JP2000264669 A JP 2000264669A JP 11075595 A JP11075595 A JP 11075595A JP 7559599 A JP7559599 A JP 7559599A JP 2000264669 A JP2000264669 A JP 2000264669A
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glass
glass rod
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manufacturing
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Yasushi Takahashi
康 高橋
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Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】偏波分散(PMD)の小さな光ファイバ母材の
製造方法を提供すること。 【解決手段】光伝搬部を含む光ファイバ用のガラスロッ
ドに光ファイバ原料のガラス微粒子を堆積させた後に加
熱して透明ガラス化する光ファイバ母材の製造方法、も
しくは前記ガラスロッドをガラスパイプに挿入・加熱し
て溶着一体化する光ファイバ母材の製造方法において、
前記ガラスロッドはその表面を全長に亘って円周方向に
不均一に削ったものを用いたことにある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ、特に偏
波分散の小さな光ファイバ母材の製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来の光ファイバ母材の製造方
法を示したフローチャ−トである。まず、SiO2 −G
eO2 コア/SiO2 クラッド多孔質母材の製造を行な
う。これは、次のように行なう。SiCl4 などのガラ
ス原料を火炎加水分解反応させてガラス微粒子SiO2
を生成させ、このガラス微粒子を回転する出発部材に堆
積させて行き、回転軸方向に多孔質体を成長させて多孔
質母材を得る。この多孔質母材のコア部には屈折率を高
めるためにGeO2 を含有させている。つまりSiO2
−GeO2 コアとは、ガラス微粒子SiO2 にGeO2
を含有してコア部を形成しているという意味である。ク
ラッド部はガラス微粒子SiO2 のみで形成されてい
る。
【0003】次に、このSiO2 −GeO2 コア/Si
2 クラッド多孔質母材を高温電気炉内で焼結して透明
ガラス化し、その後延伸する。この延伸体は光伝搬部を
含んだ光ファイバ用のガラスロッドであり、単にガラス
ロッドと称される。ガラスロッドの表面は火炎研磨さ
れ、不純物などが取り除かれる。
【0004】これから後は2通りの方法がある。その一
つの方法は、ガラスロッドの外周にSiO2 のガラス微
粒子を堆積させ、そして焼結して透明ガラス化する方法
である。他の方法はガラスロッドをガラスパイプに挿入
し、ガラスパイプの外側から加熱して溶着一体化する方
法である。これらの方法の何れかを用いて最終的に光フ
ァイバ母材を得ることができる。得られた光ファイバ母
材は、次に線引工程で主として外径125μmの光ファ
イバに紡糸される。紡糸の際には、光ファイバの保護の
ためにシリコーン樹脂などがコーティングされる。
【0005】なお、SiO2 −GeO2 コア/SiO2
クラッド多孔質母材のコア部やクラッド部の寸法及び後
の工程で堆積するガラス微粒子の量や、用いるガラスパ
イプの寸法(外形と肉厚)などは最終的に得られる光フ
ァイバが所定のコア径とクラッド径を有するように適宜
決定することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ファイバ母材
の製造方法では、光ファイバ母材はコア部を中心に回転
しながら製造されるので、円周方向には均一なものが得
られる。これは、製造された光ファイバのコアとクラッ
ドの偏心(コア中心とクラッド中心との間隔)を測定す
ることで確認できる。
【0007】しかしながら、円周方向に均一であるため
に、円周方向に異方性の歪、例えば線引時のコーティン
グ材の偏肉、ケーブル化時の周期的な捩れなどが加わる
と光ファイバの偏波分散(Polarization Mode Dispersi
on、以下PMDと略する)が大きくなるという問題点が
あった。
【0008】PMDとは、直交する2つの直線偏波の光
を光ファイバに同時に入射した時の光ファイバ出射端で
の到達時間差をいう。単位はpsec/√kmである。つま
り、円周方向に異方性の歪が加わると、円周方向の屈折
率分布が一様ではなくなり、直線偏波の光の到達時間に
入射方位角依存性がでてくる。すなわち、ある特定の方
位角度で光ファイバに入射した直線偏波は、それ以外の
方位角度で入射した直線偏波より早く伝搬するという現
象が見られるようになる。この到達時間が一番小さくな
る入射方位角度を固有軸という。この固有軸に入射した
直線偏波と、この固有軸に直交する軸に入射した直線偏
波との伝搬時間差を偏波分散といい、光ファイバに印加
される異方性歪の大きさに比例する。
【0009】PMDが大きくなると、例えば円偏波の光
で通信を行なっている場合、円偏波は2つの直交する直
線偏波の合成であるから、直交する2つの直線偏波の光
に到達時間差が生じることで出射端では光は円偏波でな
くなり、情報を含んだ信号光が劣化し、その結果伝送帯
域が狭くなる。1つの直線偏波の光で通信を行なってい
る場合でも、異方性歪の存在でモード変換(電力の授
受)を起こし、直交する2つの直線偏波の光が発生し、
それらの到達時間に差が生じることで上記と同様に情報
を含んだ信号光が劣化し、その結果伝送帯域が狭くな
る。この現象は、海底ケーブルなど超長距離で光通信を
行なっている場合に特に問題となる。
【0010】従って本発明の目的は、前記した従来技術
の欠点を解消し、PMDの小さな光ファイバ母材の製造
方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を実
現するため、光伝搬部を含む光ファイバ用のガラスロッ
ドに光ファイバ原料のガラス微粉末を堆積させた後に加
熱して透明ガラス化する光ファイバ母材の製造方法、も
しくは前記ガラスロッドをガラスパイプに挿入・加熱し
て溶着一体化する光ファイバ母材の製造方法において、
前記ガラスロッドはその表面を全長に亘って円周方向に
不均一に削ったものを用いた。
【0012】前記のガラスロッドは、酸水素火炎によっ
てその表面を全長に亘り円周方向に不均一に削った。
【0013】また、前記のガラスロッドは、フッ酸によ
ってその表面を全長に亘って円周方向に不均一に削って
も良い。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の光ファイバ母材
の製造方法の第一実施例を示した説明図である。1はガ
ラスロッド、2は第一チャック部、3は第二チャック
部、4は加工用バーナである。SiO2 −GeO2 コア
/SiO2 クラッド多孔質母材の製造方法、該多孔質母
材の焼結方法、延伸方法は従来技術と同様である。
【0015】延伸して得られたガラスロッド1を第一チ
ャック部2と第二チャック部3にて固定し、所定の回転
数で回転させる。加工用バーナ4は、第一チャック部2
と第二チャック部3の間を移動し、ガラスロッド1の円
周を不均一に加工する。
【0016】実際の製造においては、加工用バーナ4は
同心円状の二重管を用い、酸素5リットル/分を内径
0.75mmの部分に流し、酸水素火炎でガラスロッド1
を削った。加工用バーナ4の移動速度は、1回目は3mm
/分、2回目は7mm/分、3回目は13mm/分で第一チ
ャック部2と第二チャック部3の間を3往復させた。第
一チャック部2と第二チャック部3の回転数は、直径2
5mmのガラスロッド1の表面が略0.02mm削られるよ
うに、加工用バーナ4の移動速度が遅いときには速く回
転させ、また加工用バーナ4の移動速度が速い時には遅
く回転させた。なお、加工用バーナ4は往復させ、往路
と復路のいずれの時にもガラスロッド1の表面を削るよ
うに構成したが、片側の移動時のみ削る場合には、移動
時毎に第一チャック部2及び第二チャック部3の回転方
向を反転すれば良い。また、加工用バーナ4を固定し
て、ガラスロッド1を移動させても同様である。
【0017】上述のようにガラスロッド1を研削加工し
た後、従来技術と同様にガラスロッド外周にSiO2
ート堆積して焼結、あるいはガラスロッドをガラスパイ
プに挿入し溶着一体化して光ファイバ母材を得た。その
後、通常どおりの線引作業を行ない光ファイバを得た。
得られた光ファイバのPMDは0.032psec/√km
と、従来の光ファイバ母材の製造方法により製造された
光ファイバのPMDより約30%低減することができ
た。なお、偏心などその他の特性には特に差は見られな
かった。
【0018】PMDが低減する理由は次のように説明で
きる。延伸して得られたガラスロッドの表面には上述の
方法により、略0.02mmの凹凸がランダムに設けられ
ている。この凹凸は偏心などの特性には影響を及ぼさな
いが、異方性歪をランダムに光ファイバに印加する働き
をする。そうすると、直交する2つの直線偏波の間では
モード変換(電力の授受)がランダムに、且つ積極的に
行なわれることになる。その結果、PMDが最大となる
固有軸へのモード変換は確率的に低くなるため、PMD
は最小となる。このことは、確立統計学の理論で証明さ
れる。
【0019】図2は、本発明の光ファイバ母材の製造方
法の第二実施例を示した説明図である。5はガラスロッ
ド、6は第一チャック部、7は第二チャック部、8はフ
ッ酸送液部である。SiO2 −GeO2 コア/SiO2
クラッド多孔質母材の製造方法、該多孔質母材の焼結方
法、延伸方法は従来技術と同様である。
【0020】延伸して得られたガラスロッド5を第一チ
ャック部6と第二チャック部7にて固定し、所定の回転
数で回転させる。なお、第一チャック部6と第二チャッ
ク部7とは同期して回転し、また左右に移動できる構成
になっている。フッ酸送液部8は一定の場所に固定さ
れ、フッ酸を定量送液するポンプ及びホースを具備して
いる。このフッ酸によりガラスロッド5の円周を不均一
に加工する。
【0021】実際の製造においては、フッ酸としてフッ
酸49%水溶液を用い、フッ酸送液部8のホースに内径
1.15mmのものを用いた。最初に、ガラスロッド5を
回転させながら移動させ、ガラスロッド5の長さ方向3
mm間隔で0.2mlのフッ酸がかかるように構成した。そ
してガラスロッド5の移動方向を反転させ、今度は7mm
間隔で同量のフッ酸をかけた。さらにガラスロッド5の
移動方向を反転させ、17mm間隔で同量のフッ酸をかけ
た。その後10分間放置して通常通りの作業工程を行な
って光ファイバを得た。得られた光ファイバのPMDは
0.039psec/√kmと、従来の光ファイバ母材の製造
方法により製造された光ファイバのPMDより約15%
低減することができた。なお、偏心などその他の特性に
は特に差は見られなかった。
【0022】なお、以上で説明した第一実施例及び第二
実施例において、ガラスロッドを削る加工量はガラスロ
ッドのSiO2 −GeO2 コア径とSiO2 クラッド厚
の比率及びガラスロッド外径により適宜選択することが
できる。また、加工量の定量化は第一実施例では加工用
バーナの移動速度、加工用バーナとガラスロッドの距
離、加工用バーナに流すガス流量、第一チャック部と第
二チャック部の回転数で調整することができる。第二実
施例では、フッ酸をかけた後の放置時間、フッ酸水溶液
の濃度で調整することができる。さらに第二実施例では
フッ酸を用いたが、フッ酸の替わりにフッ素系化合物を
用いても良い。上述のようにガラスロッドの表面を削る
方法は、酸水素火炎あるいはフッ酸のどちらかの方法を
用いることができるが、どちらの方法であっても機械的
に削った場合に見られる残留歪の影響(ガラスロッドの
割れなど)は皆無である。
【0023】
【発明の効果】本発明の光ファイバ母材の製造方法によ
れば、SiO2 −GeO2 コア/SiO2 クラッド多孔
質母材を焼結し延伸して得られたガラスロッドの表面
を、火炎あるいはフッ酸により円周方向に不均一に削っ
たことから、偏波分散の小さな光ファイバを得ることが
可能である。これにより光ファイバの製品歩留まり向上
と光ファイバ製造価格の低減が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ファイバ母材の製造方法の第一実施
例を示した説明図である。
【図2】本発明の光ファイバ母材の製造方法の第二実施
例を示した説明図である。
【図3】従来の光ファイバ母材の製造方法のフローチャ
ートである。
【符号の説明】
1、5 ガラスロッド 2、6 第一チャック部 3、7 第二チャック部 4 加工用バーナ 8 フッ酸送液部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光伝搬部を含む光ファイバ用のガラスロッ
    ドに光ファイバ原料のガラス微粒子を堆積させた後に加
    熱して透明ガラス化する光ファイバ母材の製造方法、も
    しくは前記ガラスロッドをガラスパイプに挿入・加熱し
    て溶着一体化する光ファイバ母材の製造方法において、
    前記ガラスロッドはその表面を全長に亘って円周方向に
    不均一に削ったものを用いることを特徴とする光ファイ
    バ母材の製造方法。
  2. 【請求項2】ガラスロッドは、酸水素火炎によってその
    表面を全長に亘って円周方向に不均一に削られたことを
    特徴とする請求項1記載の光ファイバ母材の製造方法。
  3. 【請求項3】ガラスロッドは、フッ酸によってその表面
    を全長に亘って円周方向に不均一に削られたことを特徴
    とする請求項1記載の光ファイバ母材の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002179434A (ja) * 2000-12-08 2002-06-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ母材製造方法及び光ファイバ母材並びに光ファイバ
JP2005289747A (ja) * 2004-04-01 2005-10-20 Fujikura Ltd ガラスロッドの火炎研磨方法、光ファイバの製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002179434A (ja) * 2000-12-08 2002-06-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ母材製造方法及び光ファイバ母材並びに光ファイバ
WO2002049974A1 (fr) * 2000-12-08 2002-06-27 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Procede de production de preformes de fibre optique, preforme de fibre optique et fibre optique
US6987917B2 (en) 2000-12-08 2006-01-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber preform producing method, optical fiber preform, and optical fiber
JP2005289747A (ja) * 2004-04-01 2005-10-20 Fujikura Ltd ガラスロッドの火炎研磨方法、光ファイバの製造方法
JP4498802B2 (ja) * 2004-04-01 2010-07-07 株式会社フジクラ ガラスロッドの火炎研磨方法、光ファイバの製造方法

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